Tổng hợp vật liệu khung cơ kim cấu trúc tinh thể 3D dựa trên dẫn xuất của phenol

Nguyễn Thị Tuyết Nhung * , Hồ Bá Duy và Nguyễn Thị Diễm Hương

* Tác giả liên hệ (tuyetnhung@ctu.edu.vn)

Article Sidebar

Full Text: PDF

Ngày nhận bài: 26-12-2019
Ngày nhận bài sửa: 09-04-2020
Ngày duyệt đăng: 29-06-2020
Ngày xuất bản: 29-06-2020
Title: Synthesizing 3D crystalline metal organic framework based on catecholate linker
DOI: 10.22144/ctu.jvn.2020.051
Lượt xem
177
Downloads
253
Crossref
Scopus
Google Scholar
Europe PMC
Trích dẫn
Nhung, N. T. T., Duy, H. B., & Hương, N. T. D. (2020). Tổng hợp vật liệu khung cơ kim cấu trúc tinh thể 3D dựa trên dẫn xuất của phenol. Tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, 56(3), 38-43. https://doi.org/10.22144/ctu.jvn.2020.051
Số báo
Tập. 56 Số. 3 (2020)
Chuyên mục
Tự nhiên

Abstract

In this study, a 3D crystalline metal organic framework based on catecholate linkers was successfully synthesized. The resulting material was obtained by combining titanium isopropoxide (TTIP) and H6THO (where THO6- = triphenylene-2,3,6,7,10,11-hexakis(olate)), known as Ti-76. Its crystallinity was analyzed based on powder X-ray diffraction (PXRD) in combining with the charge-flipping method, by using the program “superflip”. The result showed that the obtaining material is highly crystalline with 3D framework as expected. More specifically, solution was obtained in P21 3 space group with cell parameter a = 17.996 Å. The topology was also determined srs net with double interpenetration.
Keywords: Catecholate, 3D crystalline structures, srs topology, metal organic frameworks

Tóm tắt

Trong nghiên cứu này vật liệu khung cơ kim cấu trúc tuần hoàn không gian 3 chiều đã được tổng hợp thành công dựa trên dẫn xuất của phenol. Vật liệu được tạo thành do sự kết hợp giữa titanium isopropoxide (TTIP) và hợp chất H6THO (trong đó THO6- = triphenylene-2,3,6,7,10,11-hexakis(olate)), được gọi là Ti-76. Độ kết tinh của vật liệu được phân tích dựa trên nhiễu xạ tia X dạng bột (PXRD). Cấu trúc của vật liệu được phân tích dựa trên giản đồ PXRD kết hợp với phương pháp “charge filipping”, sử dụng phần mềm “superflip”. Kết quả cho thấy vật liệu có độ kết tinh cao, có cấu trúc tuần hoàn không gian ba chiều như mong đợi. Cụ thể, vật liệu kết tinh với kiểu mạng tinh thể lập phương với nhóm đối xứng P213 và kích thước ô mạng cơ sở, a = 17,996 Å.  “Topology” của vật liệu cũng được xác định, srs với khung sườn đan xen bậc 2.
Từ khóa: catecholate, Cấu trúc tinh thể 3D, srs topology, vật liệu khung cơ kim

Article Details

Tài liệu tham khảo

Abrahams, B. F., Coleiro, J., Ha, K., Hoskins, B. F., Orchard, S. D. and Robson, R., 2002. Dihydroxybenzoquinone and chloranilic acid derivatives of rare earth metals. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions. (8): 1586-1594.

Abrahams, B. F., Hudson, T. A., Mccormick, L. J. and Robson, R., 2011.Coordination polymers of 2,5-dihydroxybenzoquinone and chloranilic acid with the (10,3)-a Topology. Crystal Growth & Design. 11 (7): 2717-2720.

Cheon, Y. E. and Suh, M. P., 2009.Enhanced hydrogen storage by palladium nanoparticles fabricated in a redox-active metal–organic framework. Angewandte Chemie International Edition. 48 (16): 2899-2903.

Dincǎ, M., Yu, A. F. and Long, J. R., 2006.Microporous metal−organic frameworks incorporating 1,4-benzeneditetrazolate: Syntheses, structures, and hydrogen storage properties. Journal of the American Chemical Society. 128 (27): 8904-8913.

Eddaoudi, M., Li, H. and Yaghi, O. M., 2000.Highly porous and stable metal−organic frameworks: Structure design and sorption properties. Journal of the American Chemical Society. 122 (7): 1391-1397.

Farha, O. K., Özgür Yazaydın, A., Eryazici, I. et al., 2010.De novo synthesis of a metal–organic framework material featuring ultrahigh surface area and gas storage capacities. Nature Chemistry. (2): 944.

Férey, G., Mellot-Draznieks, C., Serre, C., et al., 2005.A chromium terephthalate-based solid with unusually large pore volumes and surface area. Science. 309 (5743): 2040-2042.

Furukawa, H., Cordova, K. E., O’keeffe, M. and Yaghi, O. M., 2013.The chemistry and applications of metal-organic frameworks. Science. 341 (6149): 1230444.

Furukawa, H., Ko, N., Go, Y. B., Aratani, N., Choi, S. B., Choi, E., Yazaydin, A. Ö., Snurr, R. Q., O’keeffe, M., Kim, J. and Yaghi, O. M., 2010.Ultrahigh porosity in metal-organic frameworks. Science. 329 (5990): 424-428.

Gándara, F., Uribe-Romo, F. J., Britt, D. K., Furukawa, H., Lei, L., Cheng, R., Duan, X., O'keeffe, M. and Yaghi, O. M., 2012.Porous, conductive metal-triazolates and their structural elucidation by the charge-flipping method. Chemistry – A European Journal. 18 (34): 10595-10601.

Garibay, S. J., Wang, Z. and Cohen, S. M., 2010.Evaluation of heterogeneous metal−organic framework organocatalysts prepared by postsynthetic Modification. Inorganic Chemistry. 49 (17): 8086-8091.

Hmadeh, M., Lu, Z., Liu, Z., et al., 2012.New porous crystals of extended metal-catecholates. Chemistry of Materials. 24 (18): 3511-3513.

Long, J. R. and Yaghi, O. M., 2009.The pervasive chemistry of metal–organic frameworks. Chemical Society Reviews. 38 (5): 1213-1214.

Maspero, A., Galli, S., Colombo, V., Peli, G., Masciocchi, N., Stagni, S., Barea, E. and A. R. Navarro, J. 2009. Metalorganic frameworks based on the 1,4-bis(5-tetrazolyl) benzene ligand: The Ag and Cu derivatives.

Mueller, U., Schubert, M., Teich, F., Puetter, H., Schierle-Arndt, K. and Pastré, J., 2006.Metal–organic frameworks—prospective industrial applications. Journal of Materials Chemistry. 16 (7): 626-636.

Nakabayashi, K. and Ohkoshi, S.-I., 2009.Monometallic lanthanoid assembly showing ferromagnetism with a curie temperature of 11 K. Inorganic Chemistry. 48 (18): 8647-8649.

Nguyen, N. T. T., Furukawa, H., Gándara, F., Trickett, C. A., Jeong, H. M., Cordova, K. E. and Yaghi, O. M., 2015.Three-dimensional metal-catecholate frameworks and their ultrahigh proton conductivity. Journal of the American Chemical Society. 137 (49): 15394-15397.

Palatinus, L. and Chapuis, G., 2007.Superflip– a computer program for the solution of crystal structures by charge flipping in arbitrary dimensions. Journal of Applied Crystallography. 40 (4): 786-790.

Park, K. S., Ni, Z., Côté, A. P., et al., 2006.Exceptional chemical and thermal stability of zeolitic imidazolate frameworks. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (27): 10186-10191.

Phan, A., Czaja, A. U., Gándara, F., Knobler, C. B. and Yaghi, O. M., 2011.Metal–organic frameworks of vanadium as catalysts for conversion of methane to acetic acid. Inorganic Chemistry. 50 (16): 7388-7390.

Phan, A., Doonan, C. J., Uribe-Romo, F. J., Knobler, C. B., O’keeffe, M. and Yaghi, O. M., 2010.Synthesis, structure, and carbon dioxide capture properties of zeolitic imidazolate frameworks. Accounts of Chemical Research. 43 (1): 58-67.

Sandy, M. and Butler, A., 2009.Microbial iron acquisition: Marine and terrestrial siderophores. Chemical Reviews. 109 (10): 4580-4595.

Shota, M., Teppei, Y. and Hiroshi, K., 2009.Crystal structure and proton conductivity of a one-dimensional coordination polymer, {Mn(DHBQ)(H2O)2}. Chemistry Letters. 38 (7): 654-655.

Takashima, Y., Martínez, V. M., et al., 2011.Molecular decoding using luminescence from an entangled porous framework. Nature Communications. 2: 168.

Tranchemontagne, D. J., Mendoza-Cortés, J. L., O’keeffe, M. and Yaghi, O. M., 2009.Secondary building units, nets and bonding in the chemistry of metal–organic frameworks. Chemical Society Reviews. 38 (5): 1257-1283.

Zhang, J.-P., Zhang, Y.-B., Lin, J.-B. and Chen, X.-M., 2012.Metal azolate frameworks: From crystal engineering to functional materials. Chemical Reviews. 112 (2): 1001-1033.